FPGA内建处理器加速软硬协同设计速度

FPGA内建处理器加速软硬协同设计速度

　　在所谓的嵌入式设计领域，FPGA(可编程逻辑闸阵列)亦可属于该领域的阵营之一，但随着ARM的开疆辟土，ARM在嵌入式领域也有相当优异的成绩表现。赛灵思(Xilinx)FAE经理罗志恺直言，在产业界里，同时具备ARM处理器、PLD与DSP架构的晶片业者，应只有赛灵思一家业者。

　　过往FPGA在产业界总有一种让人曲高和寡的感觉，不过罗志恺也表示，在募资网站Kickstarter已有不少案例是采用赛灵思的Zynq进行设计开发。他以无人的飞行直升机为例，开发者就是透过OPEN CV的函式库与Zynq加以结合而开发而成。他更谈到，OPEN CV其实是C语言与C++的延伸版本，但赛灵思的作法是采用HLS(High-Level Synthesis;高阶合成语言)进行移植，以达到软硬体协同设计的目标。而赛灵思每一季都会针对OPEN CV比较关键的程式码进行移植的工作，进一步的说，就是将C语言转成RTL的流程，由赛灵思处理并加以最佳化，工程师便无需在这个流程上耗费心力。

　　罗志恺进一步解析Zynq的晶片架构，传统上，系统设计用两颗SoC(系统单晶片)的作法，在连线的速度上相当有限，但若是加以整合后，透过晶片内部的连结，在处理速度上更能有效提升，而Zynq本身是用双核的Cortex-A9处理器与FPGA整合而成，中间是采用AMBA4.0的传输介面，速度可高达100Gbps，再加上FPGA也有平行运算特性的乘加器来达到DSP(数位讯号处理器)的功能，所以要加速软体处理的性能，进而作到软硬协同设计便相当容易。

　　另一方面，罗志恺也指出，过往要作软硬体协同设计有着相当高的难度，工具彼此之间有着的鸿沟需要跨过，不过随着赛灵思在各类开发工具的努力，开发工具之间的沟通已经不是问题。此外，由于Zynq本身就内建了处理器，因此要搭载作业系统也不是问题，目前针对Linux部份，已经有Petalinux这类免费的套件可以针对Linux系统进行在Zynq上的移植，当然，工程师若要选用开放原始码的Linux版本，Zynq也能够支援。

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